Раздел 1-3. Материалы. Расчет по предельному состоянию I группы

g_s5

Для арматуры:

напрягаемой l_x/l_p;

ненапрягаемой l_x/l_an,

где l_x  - расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения;

l_p, l_an   - соответственно длина зоны передачи напряжений (см. п. 2.26) и зоны анкеровки арматуры (см. п. 5.32)

4. Расположение проволоки классов В-II и Вр-II попарно вплотную без зазоров

g_s10

0,85

5. Отгиб напрягаемой арматуры на угол до 45° вокруг штыря диаметром менее 8d для сечения на участке длиной 5d в каждую сторону от места перегиба

g_s11

1 - 0,005q,

где q - угол наклона, град, отогнутой арматуры к продольной оси элемента

Примечания: 1. Коэффициенты g_s3 и g_s4 по поз. 1 и 2 учитываются только при расчете на выносливость; для арматуры, имеющей сварные соединения, эти коэффициенты учитываются одновременно.

2. Коэффициенты g_s3, g_s4 и g_s11 по поз. 1, 2 и 5 учитываются при определении расчетных сопротивлении арматуры R_s и R_sw, а коэффициенты g_s5 и g_s10 по поз. 3 и 4 - только при определении R_s.

2.26 (2.29). Длину зоны передачи напряжений l_p для напрягаемой арматуры без анкеров следует определять по формуле

                                                       (18)

где w_p и l_p принимаются по табл. 24.

К значению R_bp при необходимости вводятся коэффициенты условий работы бетона g_bi (см. табл. 14).

Величина s_tp в формуле (18) принимается равной большему из значений R_s и s_sp с учетом первых потерь по поз. 1 - 5 табл. 4.

В элементах из мелкозернистого бетона группы Б (см. п. 2.1) и из легкого бетона при пористом мелком заполнителе (кроме классов В7,5 - В12,5) значения w_p и l_p увеличиваются в 1,2 раза по сравнению с приведенными в табл. 24.

Таблица 24 (28)

Вид и класс арматуры

Диаметр арматуры, мм

Коэффициенты для определения длины зоны передачи напряжений напрягаемой арматуры, применяемой без анкеров

w_p

l_p

1. Стержневая периодического профиля независимо от класса

Независимо от диаметра

0,25

10

2. Высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-II

5

4

3

1,40

1,40

1,40

40

50

60

3. Арматурные канаты классов:

К-7

15

12

9

6

1,00

1,10

1,25

1,40

25

25

30

40

К-19

14

1,00

25

Примечание. Для элементов из легкого бетона классов В7,5 - В12,5 значения w_p и l_p увеличиваются в 1,4 раза по сравнению с приведенными в настоящей таблице.

Для стержневой арматуры периодического профиля всех классов величина l_р принимается не менее 15d.

При мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для стержневой арматуры периодического профиля значения w_р и l_р увеличиваются в 1,25 раза. При диаметре стержней более 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.

Начало зоны передачи напряжений при мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для проволочной арматуры (за исключением высокопрочной проволоки класса Вр-II с внутренними анкерами по длине заделки) принимается на расстоянии 0,25l_р от торца элемента.

2.27 (2.30). Величины модуля упругости арматуры E_s принимаются по табл. 25.

Таблица 25 (29)

Класс арматуры

Модуль упругости арматуры E_s×10^-4, МПа (кгс/см²)

Класс арматуры

Модуль упругости арматуры E_s×10^-4, МПа (кгс/см²)

А-I

21 (210)

В-II, Вр-II

20 (200)

А-III

20 (200)

К-7, К-19

18 (180)

А-IIIв

18 (180)

Вр-I

17 (170)

А-IV, А-V, А-VI

19 (190)

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ Общие указания 3.1. С целью учета влияния длительности действия нагрузок на прочность бетона расчет железобетонных элементов по прочности в общем случае производится:

а) на действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуатации мала (ветровые нагрузки; крановые нагрузки; нагрузки от транспортных средств; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении, и т.п.), а также на действие особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и т.п. грунтов; в этом случае расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению R_b и R_bt принимаются по табл. 13 при g_b2 = 0,9;

б) на действие всех нагрузок, включая нагрузки непродолжительного действия, в этом случае расчетные сопротивления бетона R_b и R_bt принимаются по табл. 13 при g_b2 = 1,1*.

* Если при учете особых нагрузок вводится дополнительный коэффициент условий работы согласно указаниям соответствующих нормативных документов (например, при учете сейсмических нагрузок), коэффициент g_b2 принимается равным единице.

Если конструкция эксплуатируется в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона (под водой, во влажном грунте или при влажности окружающего воздуха выше 75 %, см. п. 1.5), расчет по случаю «а» производится при g_b2 = 1,0.

При расчете прочности в стадии изготовления коэффициент g_b2 принимается равным единице.

Условие прочности должно удовлетворяться при расчете как по случаю «а», так и по случаю «б».

При отсутствии нагрузок непродолжительного действия, а также аварийных нагрузок расчет прочности производится только по случаю «а».

При наличии нагрузок непродолжительного действия или аварийных нагрузок расчет производится только по случаю «б», если выполняется условие

F_I < 0,82 F_II,                                                                (19)

где F_I  - усилие (момент M_I, поперечная сила Q_I или продольная сила N_I) от нагрузок, используемых при расчете по случаю «а»; при этом в расчете сечений, нормальных к продольной оси внецентренно нагруженных элементов, момент M_I принимается относительно оси, проходящей через наиболее растянутый (или наименее сжатый) стержень арматуры;

F_II   - усилие от нагрузок, используемых при расчете по случаю «б».

Допускается производить расчет только по случаю «б» и при невыполнении условия (19), принимая расчетные сопротивления бетона R_b и R_bt (при g_b2 = 1,0) с коэффициентом

g_bl = 0,9 F_II/F_I £ 1,1.                                                       (20)

Для внецентренно сжатых элементов, рассчитываемых по недеформированной схеме, значения F_I и F_II можно определять без учета прогиба элемента.

Для конструкций, эксплуатируемых в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона, условие (19) приобретает вид F_I < 0,9F_II, а коэффициент g_bl следует принимать равным g_bl = F_II/F_I.

3.2 (3.9). Расчет по прочности железобетонных элементов должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболее опасного направления. При наличии крутящихся моментов следует проверить прочность пространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещиной наиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, производится расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие бетона, в том числе под анкерами напрягаемой арматуры, продавливание, отрыв), выполняемый в соответствии с рекомендациями «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» (М., ЦИТП Госстроя СССР, 1986).

При напрягаемой арматуре, не имеющей сцепления с бетоном, расчет элементов по прочности производится по специальным рекомендациям.

Изгибаемые элементы РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ, НОРМАЛЬНЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА Общие указания 3.3 (3.11). Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда изгибающий момент действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться согласно пп. 3.6 - 3.16 в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона x = x/h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона x_R (см. п. 3.6), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s.

Примечание. Если часть арматуры S с условным пределом текучести (см. п. 2.16) применяется без предварительного напряжения, то при расчете по вышеуказанным пунктам необходимо учесть следующее:

величина A_sp заменяется на A_sp1 - суммарную площадь сечения напрягаемой и ненапрягаемой арматуры S с условным пределом текучести; при этом в значении A_s учитывается только ненапрягаемая арматура с физическим пределом текучести;

предварительное напряжение s_sp в арматуре с площадью сечения A_sp1 принимается равным усредненному его значению s_sp,m = s_spA_sp/A_sp1.

3.4 (3.18). Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r₁/r₂ ³ 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производиться как и для внецентренно сжатых элементов согласно п. 3.49, принимая значение продольной силы N = 0 и подставляя вместо Ne₀ значение изгибающего момента M.

3.5. Расчет нормальных сечений, не оговоренных в пп. 3.3, 3.4 и 3.17, следует производить, пользуясь формулами общего случая расчета нормального сечения изгибаемого элемента согласно п. 3.18.

3.6 (3.12, 3.28). Значение определяется по формуле

                                                        (21)

где w - характеристика сжатой зоны бетона, равная:

w = a - 0,008R_b,                                                               (22)

здесь a - коэффициент, принимаемый равным для бетона:

                                 тяжелого                                  0,85

                                 мелкозернистого (см. п. 2.1)

                                 групп:

                                       А                                         0,80

                                       Б и В                                   0,75

                                 легкого                                     0,80

Для тяжелого и легкого бетонов, подвергнутых автоклавной обработке, коэффициент a снижается на 0,05;

R_b - в МПа;

s_sR  - напряжение в арматуре растянутой зоны, МПа, принимаемое равным:

для арматуры с условным пределом текучести (см. п. 2.16)

s_sR = R_s + 400 - s_sp - Ds_sp;

для арматуры с физическим пределом текучести (см. п. 2.16)

s_sR = R_s - s_sp;

s_sR - принимается при коэффициенте g_sp < 1,0 (см. п. 1.18);

Ds_sp - напряжение, равное:

при механическом, а также автоматизированных электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения арматуры классов А-IV, А-V и А-VI

Ds_sp = 1500σ_sp1/R_s - 1200 ³ 0,

здесь

s_sp1  - определяется при коэффициенте g_sp < 1,0 с учетом потерь по поз. 3-5 табл. 4;

при иных, кроме указанные выше способах натяжения арматуры классов А-IV, А-V и А-VI, а также для арматуры классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19 при любых способах натяжения Ds_sp = 0;